硬岩隧道掘进机盘形滚刀磨损的在线检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103512527103512527A(43)申请公布日2014.01.15(21)申请号201310467590.4(22)申请日2013.09.30(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人秦得昌刘建琴郭伟刘蒙蒙张斌(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人李丽萍(51)Int.Cl.G01B21/00(2006.01)G01B21/08(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称硬岩隧道掘进机盘形滚刀磨损的在线检测装置(57)摘要本发明公开了一种用于硬岩隧道掘进机滚刀磨损的检测装置，包括刀轴、刀圈、厚度检测传感器、信号处理集成器、支撑架、信号输出装置、无线发射装置和无线接收装置。厚度检测传感器、信号处理集成器、支撑架和信号输出装置沿径向依次由外向内设置在刀圈和刀体内；信号输出装置由电刷和滑槽组成，滑槽由三段圆心角为100°的接触弧和三段圆心角为20°的连接圆弧构成；刀轴上的数据线槽一端通向滑槽，另一端通向刀轴的一端面外的无线发射装置；无线发射装置安装在刀盘上，无线接收装置安装在掘进机前盾上，无线接收装置通过数据线连接至TBM主控室。本发明除能在线监测滚刀的磨损之外，还可以判断工作的刀具是否出现平磨，减少停机时间。CN103512527ACN103527ACN103512527A权利要求书1/1页1.一种硬岩隧道掘进机盘形滚刀磨损的在线检测装置，包括刀轴（8）、刀体（5）和装配在刀体（5）上的被测滚刀的刀圈（1），其特征在于，该检测装置还包括厚度检测传感器（2）、信号处理集成器（4）、支撑架（6）、信号输出装置（7）、数据无线发射装置（13）和数据无线接收装置（14）；所述刀圈（1）和所述刀体（5）内设有安装腔体，所述厚度检测传感器（2）、信号处理集成器（4）、支撑架（6）和信号输出装置（7）沿径向依次由外向内设置在所述安装腔体内，所述厚度检测传感器（2）与所述信号处理集成器（4）之间、所述信号处理集成器（4）与所述支撑架（6）之间进分别通过AB胶（3）固定；所述信号输出装置（7）由电刷和滑槽组成，所述滑槽由设置在一非导电材料圆筒上、且在周向上均布的三段圆心角均为100°的接触弧（10、11、12）构成，所述非导电材料圆筒装配在所述刀轴（8）上，所述非导电材料圆筒上设有用于间隔三段接触弧（10、11、12）的连接圆弧，每段连接圆弧的圆心角为20°；所述刀轴（8）上设有数据线槽（9），所述数据线槽（9）的一端通向滑槽，所述数据线槽（9）的另一端通向刀轴（8）的一端面，所述滑槽内设有导线，所述导线连接所述滑槽和所述数据无线发射装置（13）；所述数据无线发射装置（13）安装在所述刀盘后面板上，所述数据无线接收装置（14）安装在硬岩隧道掘进机前盾上，所述数据无线接收装置（14）通过数据线连接至TBM主控室。2.根据权利要求1所述硬岩隧道掘进机盘形滚刀磨损的在线检测装置，其特征在于，所述支架（6）和所述刀体（5）之间、所述支架（6）和所述信号输出装置（7）之间均分别设有防尘垫圈。2CN103512527A说明书1/3页硬岩隧道掘进机盘形滚刀磨损的在线检测装置技术领域[0001]本发明涉及一种TBM盘形滚刀检验测量装置，用于硬岩掘进机行业中在线检测刀盘上滚刀的磨损量。背景技术[0002]随着国家基础建设的投入，大型工程出现在各个行业领域，尤其是铁路和水利工程。为缩短施工工期和减少成本，通常施工单位采用直线施工。这样在施工中就会遇到很多问题和困难，例如遇到山脉和河流。尽管爆破施工已经相对成熟，但是其工作环境危险和施工效率低。硬岩隧道掘进机将隧道施工的掘进、换步、支护、运输和保养等多道工序放在同一时间内平行作业，然而在掘进过程中，刀具的磨损成为技术难题之一，同时也是主要的掘进成本之一。[0003]现场对于刀具磨损的检测是在停机之后由工作人员进入刀盘后面，用规尺测量刀具是否达到磨损极限。这种方法虽然直观，但风险大。因为停机可能造成掌子面的失稳，引发掌子面及周围岩石的坍塌。此外，停机一次造成工期延误和成本的增加。除停机检查刀具磨损情况外，有人根据掘进参数来估算刀具磨损程度。但是，该方法是在施工实例中总结出来的，普遍应用性差。而关于硬岩隧道掘进机滚刀磨损在线检测的专利较少。发明内容[0004]针对上述现有技术，出于对大型硬岩隧道掘进机的工作效率和人员安全的考虑，本发明提供一种硬岩隧道掘进机盘形滚刀磨损的在线检测装置，能实时在线的检测出掘进机滚刀的磨损量，并且可以判断刀具是否出现平磨。[0005]为了解决上述技术问题，本发明一种硬岩隧道